膝关节前交叉韧带损伤的诊疗进展

康宁，杨自权

(1.山西医科大学，山西 太原 030001；2.山西医科大学第二医院骨科，山西 太原 030001)

随着社会的发展，交通事故以及各类运动所导致的膝关节前交叉韧带损伤(anterior cruciate ligament，ACL)已经成为关节损伤疾病中的常见疾病。在膝关节两端分别有股骨和胫骨构成杠杆，在活动中受到的比其他关节更大的应力，其中ACL是膝关节重要的静力性稳定结构，有着重要的生理功能[1，2]。ACL损伤可使膝关节的稳定性受到严重影响，为了避免关节稳定性受损所导致的继发性的关节疾病，确保该类损伤能够有较好的预后，正确及时的诊断、恰当的应急处理、适时的手术以及术后全面个体化的康复治疗均是ACL损伤患者全面康复必不可少的程序，任何一个环节的失误都可能影响该疾病的全面治愈，本文将对以上各方面做一综述，以求对ACL损伤的诊疗有所帮助。

1 ACL损伤的正确诊断

1.1 了解受伤经过 ACL的损伤程度及部位会因受伤过程中韧带的受力情况不同而不同，外力的大小、方向、速度、作用时间的长短等各种因素都会对ACL的损伤带来不同的影响[3]。车祸、体育活动、高处坠落时膝关节常处于过屈曲位，此时ACL前内侧束为限制胫骨前移处于过度紧张状态，极易引起损伤[4]。外力从膝关节后方向前作用同样可以引起ACL的损伤。Johnson等[5]认为损伤部位与外力作用速度有关，较缓慢的作用力常常使ACL从胫骨棘的起点上撕脱，而速度较快则常导致ACL中段的撕裂或断裂。身体在向前移动过程中向后摔倒，用力收缩股四头肌保护性直立，相对于股骨向前推胫骨，可造成单纯的ACL撕裂[6]。膝内翻或外翻扭伤时膝于近伸直位内旋内收时(膝内翻)，可损伤前交叉韧带的后外束，膝于90°位外展外旋(外翻)时，可损伤前内束，为部分断裂。如果暴力过大则两束同时断裂，即为全断裂[7]。另外，陈鸿辉[8]在263 例ACL损伤机制分析中发现，这些患者大多是在第一次损伤时因没有显著的膝关节疼痛、失稳而继续从事体育活动，日后造成ACL的症状加重。

1.2 临床体征 Lachman试验和前抽屉试验：前抽屉试验诊断ACL撕裂有较多的假阴性结果，自1976年引用Lachman试验以来，至今已被公认是确定ACL完整性最可靠而无损害的临床检查法[9]。试验结果以阳性或阴性表明。该两项检查受经验影响较大，尤其急性ACL损伤早期，因关节积血、疼痛、肌肉痉挛，诊断的假阴性率高。

1.3 影像学检查 X线检查能够很好地显示ACL附着处的撕脱骨折，同时也可以显示膝关节间隙的改变及胫骨前后移位的情况。CT可以很好的显示ACL起止点撕脱性细微骨折块的大小、数量、移位情况及软组织肿胀。膝关节内各结构的解剖病理关系以及ACL撕裂部位、范围及合并症，如半月板撕裂、侧副韧带撕裂等可以在超声检查中得以显示，但超声检查图像分辨率受一定限制，对于ACL起止点撕脱性骨折的显示欠佳，且要求检查者经验丰富，因此在临床实践中较少运用[10]。

MRI诊断：ACL撕裂的灵敏度为96.6%，特异度为86.8%，准确度93.7%。普通X线片及CT对膝关节骨挫伤及软骨损伤往往无法诊断，但MRI具有高软组织对比、高分辨率、无痛、无放射和多切面成像的特点，因此MRI成为ACL损伤最主要的影像学检查方法。一旦获得良好的MRI图像后即可依据交叉韧带内有无异常信号、异常信号的位置，交叉韧带有无形状改变，周围结构有无异常改变等来判断交叉韧带的损伤及部位。

完全性ACL撕裂MRI大多表现出典型的ACL连续性中断或ACL明显增粗伴信号升高，韧带周积液或出血，ACL松弛呈波浪状改变，后交叉韧带(posterior cruciate ligament，PCL)弯曲指数小于3，与胫骨平台夹角小于45°，胫骨前移大于7 mm，与Blumensaat线夹角大于15°，胫股骨典型的骨挫伤等征象；不全性ACL撕裂MRI缺乏典型的直接征象和间接征象，诊断难度较大，ACL撕裂的直接征象包括：a)韧带连续性中断；b)韧带松弛、扭曲呈波浪状改变；c)韧带增粗、边缘毛糙、团块和局部信号显著升高，局部假瘤形成；d)韧带内弥漫性高信号等。ACL撕裂间接征象：a)ACL与胫骨平台夹角小于45°；b)ACL与Blumensaat线夹角大于15°；c)外侧胫骨平台和股骨外侧髁的挫伤或骨软骨骨折；d)PCL弯曲指数小于3；e)胫骨前移大于7 mm；f)外侧半月板后移；g)韧带周围积液或积血等；h)后交叉韧带角小于105°；i)外侧半月板后角后移大于3 mm；j)股骨外侧沟大于1.5 mm和阳性PCL线[11]。

目前，MRI在诊断完全性ACL的撕裂已非常成熟，而对不全性撕裂、陈旧性撕裂的诊断相对还比较困难。

2 ACL损伤的应急处理

ACL损伤应急处理同骨科其他损伤的处理原则相同，要求积极制动，防止由于膝关节活动引起的继发性损伤。早期行夹板固定以求限制膝关节的进一步活动，及时进行进一步的治疗。

3 ACL损伤的治疗

3.1 非手术治疗 非手术治疗即保守治疗，石膏固定于屈曲30°位6周并配合积极的功能锻炼是非手术治疗的常用方法[11]，但其严重影响患者早期的功能锻炼，后期关节疼痛、不稳等症状仍然存在，且常常出现关节僵直等并发症，因此目前多以手术治疗为主。对于ACL部分撕裂的病例依据各项检查结果，视情况可先行外固定处理，再依据患者膝关节的自我恢复情况及MRI定期的检查结果行进一步的治疗。

3.2 手术治疗 从最早的韧带断端直接缝合修补术，到如今的关节镜下ACL重建术，ACL损伤的手术治疗已取得了长足的进步。直接缝合修补术由于切口长、创伤大、术后锻炼困难且时间漫长，易引发膝关节僵直以及严重的创伤性关节炎等并发症。自1989年由Billotti首次完成关节镜下单股半腱肌重建ACL[13]，鉴于关节镜下重建ACL具有创伤小、操作视野清晰、术后康复快等优势，得到了广泛的认可和应用，成为了ACL损伤后主要的治疗方法。

3.2.1 ACL重建移植物的选择 ACL重建应选取具备张力强、损伤小、获得容易、康复快等特点的移植材料。目前的移植材料主要包括自体材料、同种异体材料和人工韧带等。常用的自体组织有髌腱、腘绳肌肌腱和股四头肌肌腱。同种异体材料比较常用的有骨-髌腱-骨、跟腱、胫骨前肌腱、阔筋膜和4束腘绳肌肌腱。人工合成材料主要有永久性移植物、韧带支架和韧带强化装置3种[14]。

3.2.2 手术治疗方法 目前ACL关节镜手术重建方法主要分为单束重建和双束重建[15]。

3.2.2.1 单束重建 传统的ACL单束重建关节镜手术只重建前交叉韧带的前内侧束，能恢复膝关节的前直向稳定性，消除打软腿现象，缓解症状，恢复伤前运动水平。单束重建没有对后外侧束的功能，不能减少膝关节的旋转不稳定[16]。有关数据显示单束重建ACL的成功率为69%～95%，失败率相对较高，并且有15%～30%的患者轴移试验阳性[17]。然而单隧道4股同种异体或自体腘绳肌腱重建ACL不失为一种好的手术方法[18，19]。

3.2.2.2 双束重建 双束重建已成为目前ACL重建的主要手术方式，该技术也已日趋成熟。双束重建包括以下几种：a)股骨双隧道、胫骨单隧道的双束重建[20，21]；b)股骨单隧道、胫骨双隧道的双束重建[22]；c)股骨、胫骨均双隧道的双束重建[23，24]。三隧道双束重建ACL手术通过减少关节内隧道的数量，降低了骨质破坏、骨折等发生的风险，与此同时却出现了单骨道内肌腱固定物受力增加，有固定处断裂的风险，且两个肌腱在一个隧道内的相对位置更是难以把握。双束四隧道即股骨及胫骨均双隧道的重建方法可以最大限度的恢复ACL的解剖结构，且在复合胫骨外翻和内旋应力的情况下，该重建术后旋转控制仍然显著优于股骨双隧道、胫骨单隧道的非解剖重建。虽然尽可能的解剖重建使双束重建在临床手术中已经得到广泛应用，但是关于单束重建与双束重建之间的比较依旧持续。

Yagi等[25]的实验室研究指出，解剖重建较非解剖重建更加符合自然ACL的力学特点，双束重建比单束重建能更好地恢复膝关节的前直向稳定性和旋转稳定性。王健全等[26]在尸体膝关节上将ACL完整组、前内束重建组、后外束重建组、双束重建组和ACL断裂组的膝关节生物力学特性进行对比，发现双束组在恢复前向稳定性及控制胫骨内、外旋等能力方面均好于单束重建，且接近完整组。

目前Gadikota等[27]关于单隧道双束重建的研究显示：双束单隧道重建的前交叉韧带较单束重建更加接近于正常前交叉韧带的生物力学特性。该术式大大降低了手术难度，且手术时间短，使双隧道技术带来的风险与并发症得以降低。然而单骨道内肌腱固定物受力增加，使固定处断裂的风险加大，同时两个肌腱在隧道内的位置也不易准确把握。该技术尚处于早期研究阶段，临床疗效有待于进一步证实。

4 术后全面个体化的康复治疗[28]

手术只是在解剖及功能上对患膝起到一定程度的改善作用，要想达到较好的疗效，术后的康复治疗显得尤为重要。黄红拾等[29]通过建立ACL动物模型，探讨膝关节持续被动活动(continuous passive motion，CPM)在ACL重建术后早期康复中的作用及对关节腔内移植物组织学变化的影响，结果与非CMP组相比，CPM组的大部分标本两束融合成一体，研究结论是半腱肌腱重建ACL术后早期CMP促进移植物韧带化。此研究为早期康复治疗提供了理论依据，早期康复治疗可以促进移植物重塑。

ACL损伤重建术后的康复治疗重在早期，强调4个早期，即早期等长肌力训练、早期完全负重、早期本体感觉训练、早期关节活动度训练。早期康复治疗可以预防关节内外黏连，缩短康复时间，最大程度恢复患者运动功能。早期、规范、系统、全面的康复介入，早期系统全面的康复包括肌力、肌耐力、本体感受功能训练、活动度、理疗、心理治疗等方面，应该根据患者的不同重建方法制定个体化的康复方案，使患者膝关节功能得到最大的恢复[30]。同时，应继续深入研究ACL损伤重建术后的介入时间、康复方法、基础理论研究。

4.1 患肢体位要求 术后患者膝后垫软枕，保持膝屈曲为15°～20°，这种体位可使ACL处于松弛状态，有利于韧带与骨接合口的愈合。切不可将软枕垫于膝后以远小腿处，这样会使交叉韧带处于紧张状态，不利于韧带愈合。

4.2 功能康复锻炼 股四头肌的等长收缩锻炼、踝关节的背伸屈运动、足趾的屈伸运动等在术后24 h就应开始进行，每日锻炼10～15次，每次5 min，以不感到疲劳和疼痛为宜。患者锻炼过程中应经常观察、督促、检查功能康复计划实施情况，及时解决锻炼过程中出现的问题，对其进步给予肯定和鼓励，以增强其功能锻炼的毅力和信心。

4.2.1 股四头肌等长收缩训练 将患肢平放于床上，主动使股四头肌完全收缩并停顿5s，然后完全放松，再停顿5s，这样一个循环算1次，按此方法循序渐进。刚开始20次/组，20组/d，第4天起增加至30组/d，以后每3天增加10组，直至50组/d为止。

4.2.2 直腿抬高训练 手术完成2周后在保证膝关节伸直的前提下抬高下肢，维持5～10s，10～20遍/次，4次/d。根据肌力情况逐渐增加抬起角度和维持时间，可以在仰卧、俯卧和侧卧下进行这项训练，但应避免侧卧位的直腿抬高及髋外展，以免加剧股内、外侧肌的失衡。

4.2.3 膝关节持续被动活动训练 利用CPM机进行膝关节伸屈活动，使膝关节在一定活动范围被动锻炼，起始角度从30°开始，每天增加10°，每次30～60 min，每日2次，每次2 h，直到达到90°。同时每天鼓励患者与CPM机交替进行主动功能锻炼，每次练后进行局部冷敷，以减轻局部炎性反应，减轻疼痛。

4.2.3 负重训练 承担重量是膝关节的重要功能，待肿胀消退以后应鼓励患者及早开始负重训练，以尽快恢复运动。术后第3天让患者扶双拐下地行走，从足母趾着地开始，用双拐依据耐受情况部分负重，逐渐至完全负重，一般3～8周后患者就能够弃拐负重步行。

4.2.4 出院指导 出院时应为患者制定详细的康复计划并使之遵循。康复锻炼须持之以恒，只有坚持不懈的锻炼才能保证关节功能恢复的效果，但须注意劳逸结合，防止过度负重；膝关节活动时防止过猛、过快，以免因牵拉损伤；坐位时以较高的沙发、椅凳为宜，以防膝关节过度屈曲，加重关节表面压力；膝关节应注意保暖、防寒、防潮；定期复查，防止跌倒。

膝关节前交叉韧带损伤的完全康复，需要广大关节疾病方面的主治医生能够全面了解疾病的特点，在诊疗程序上更要步步慎重小心，决不能把ACL损伤的治疗仅仅认为是关节镜下ACL重建就可以解决并痊愈，如上所述，治愈过程中的每一步都必须予以重视。当然关于重建韧带材料以及手术术式的选择依然有很多争议，这就要求在临床实际中能够根据具体损伤情况制定个体化的治疗方案。

参考文献：

[1]于频.系统解剖学[M].北京：人民卫生出版社，2001：58.

[2]陈执平，张安祯，周金水.前交叉韧带的生物力学研究[J].中国骨伤，1998，11(6)：7-9.

[3]王芝琴，李友寒.运动员膝关节前交叉韧带损伤的机制及重建治疗[J].湖南科技学院学报，2007，28(4)：177-179.

[4]李秉根，范志勇.膝关节前交叉韧带损伤的重建[J].广东医学，2002，23(2)：189-190.

[5]Johnson AJ，Howell SM，Costa CR，etal.The ACL in the arthritic knee：how often is it present and can preoperative tests predict its presence?[J].Clin Orthop Relat Res，2013，471(1)：181-188.

[6]伍刚，张长杰，汤长发.膝关节前交叉韧带损伤与康复[J].中国康复医学杂志，2004，16(2)：154-155.

[7]陈益果，丁晶，徐永清，等.膝关节前交叉韧带损伤治疗进展[J].西南军医，2010，12(1)84-86.

[8]陈鸿辉.263例前交叉韧带损伤机制分析[J].中国运动医学杂志，1996，15(3)：234-235.

[9]Hardaker WT，Garrett WE，Bassett FH.Evaluation of acutetraumatic hemar throsis of the knee joint[J].South Med J，1990，83(6)：640-644.

[10]张洪志，刘爱国，冯宝华，等.前交叉韧带损伤的诊断与治疗[J].中国矫形外科杂志，2013，21(2)：146-149.

[11]傅强，杨柳.MRI诊断膝关节前交叉韧带损伤的研究进展[J].第四军医大学学报，2007，28(12)：1150-1152.

[12]胥少汀，葛宝丰，徐印坎.实用骨科学[M].第3版.北京：人民军医出版社，2005：1258.

[13]Billotti MD.A prospective clinical study evaluating arthroscopic ACL reconstruction using the semitendinosis and Ilitibial band.2 to 5 year follow up[J].Orthopedics，1997，2(20)：31

[14]Nau T，Lavoie P，Duval N.A new generation of artificial ligaments in reconstruction of the anterior cruciate ligament[J].J Bone Joint Surg(Br)，2002，84(3)：356-360.

[15]张洪志，刘爱国，冯宝华，谷文光.前交叉韧带损伤的诊断与治疗[J].中国矫形外科杂志，2013，21(2)：146-149.

[16]Georgoulis AD，Ristan is S，Chouliaras V，etal.Tibial rotation is not restored after ACL reconstruction with a ham string graft[J].Clin Orthop，2007(454)：89-94.

[17]Pujol N，Fong O，Karoubi M，etal.Anatomic double-bundle ACL reconstruction using a bone-patellar tendon-bone autograft：a technical note[J].Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2010，18(1)：43-46.

[18]徐强，孙康，孙洪亮，等.关节镜下自体与同种异体肌腱重建膝关节前交叉韧带的临床研究[J].中国矫形外科杂志，2010，18(12)：995-997.

[19]孟险峰，周磊，崔正礼，等.关节镜下膝关节交叉韧带断裂重建术[J].中国矫形外科杂志，2009，17(13)：1038-1040.

[20]Ahn JH，Lee SH.Anterior cruciate ligament double bundle reconstruction with ham string tendon autografts[J].Arthroscopy，2007，23(1)：109-119.

[21]Sonnery-Cottet B，Chambat P.Anatomic double bundle：a new conceptinan terior cruciate ligament reconstruction using the quadriceps tendon[J].Arthroscopy，2006，22(11)：1249.

[22]Cohen SB，Fu FH.Three portal technique for anterior cruciate ligament reconstruction：use of a central medial portal[J].Arthroscopy，2007，23(3)：325.

[23]焦兆德，孙英华，张玉德，等.关节镜下半腱肌股薄肌肌腱双束重建膝前交叉韧带[J].山东医药，2007，33(1)：85-86.

[24]Shino K，Nakata K，Nakamura N，etal.Anatomically oriented anterior cruciate ligament reconstruction with a bone-patellar tendon-bone graft via rectangular socket and tunnel：a snug-fit and impingement-free grafting techniqu[J].Arthroscopy，2005，20(11)：130-134.

[25]Yagi M，Kuroda R，Nagamune K，etal.Double-bundle ACL reconstruction can improve rotational stability[J].Clin Orthop，2007(454)：100-107.

[26]王健全，敖英芳，于长隆，等.单双束重建前交叉韧带的生物力学研究[J].医用生物力学，2008，23(2)：107-112.

[27]Gadikota HR，Seon JK，Kozanek M，etal.Biomechanical comparison of single-tunnel double-bundle and single-bundle anterior cruciate ligamentreconstructions[J].Am J Sports Med，2009，37(5)：962-969.

[28]冯枫华，何丽英.关节镜治疗膝前交叉韧带损伤康复护理[J].中国民族民间医药，2011，20(22)：129-130.

[29]黄红拾，敖英芳，周谋望，等.持续被动活动对兔重建前交叉韧带组织学研究的影响[J].中国康复医学杂志，2007，22(12)：1059-1061.

[30]吴洪，谢伟红，刘丽平，等.前交叉韧带损伤重建术后的康复研究进展[J].中国康复，2013，28(1)：66-68.